分频输电系统及其应用

分频输电系统(fractional frequency transmissionsystem,FFTS)利用较低的频率(如50/3 Hz)传输电能,从而减少交流输电线路电气距离,提高系统传输能力。在水电、风电等可再生能源发电系统中,由于发电机转速较低,十分适合于利用分频进行发电和输电,在并网时转换为工频。首先介绍了分频输电的原理、并网特点等。其次,利用2个案例对水电、风电经分频输电并网的可行性进行了分析。特别是对分频风力发/输电系统的优越性进行了阐述。结果表明,水电、风电经分频输电并网是一种具有经济与技术优势的方案,在可再生能源发输电领域有着很好的应用前景。     

电力市场条件下电网的安全保证体系

电力市场化进程是电力工业发展的必然趋势,市场化会带来许多与过去的垄断经营模式不同的新问题.文章讨论在电力市场环境下电网安全保证体系问题,主要包括电力系统统一规划和充裕度问题、辅助服务和运行备用问题以及系统调度和输电系统备用问题共三个部分.建立电网安全保证体系不是单纯的技术问题,特别是在市场经济条件下,解决电网安全问题时,不仅要考虑在安全性和经济性之间寻求适当的折衷,而且还要协调各市场主体之间的利益,涉及到体制和法律法规等方面的问题.作者就这些问题进行了分析,并指出了今后研究工作将面临的挑战.     

风电经分频输电装置接入系统研究

基于分频输电理论,提出了一种全新的风力发电馈网方式--风电场经分频输电装置接入系统方式.该方式将风电场中所有风力发电机组发出的变化的低频电能通过控制系统收集到一起,经过远距离输电后再经过分频输电装置统一接入负荷中心.该方式通过降低输电频率来减少输电线路的电抗以及减少齿轮箱的增速比,提高了效率、减少了投资.算例以某实际风电场为例,分析了变速变频方式下风力发电机组的特性,与恒速恒频方式相比,该方式有效地提高了风力机的输出功率.     

市场环境下发电厂商机组检修新策略

提出市场环境下基于单台机组弹性检修模型的发电厂商(generating company,GENCO)机组检修新策略。针对单台机组多出力运行状态,提出评估检修与否的两个经济指标：检修经济损失值Loss和运行风险损失值Loss,P,前者反映了机组检修时的经济损失,后者反映了继续运行时由于故障造成的风险损失,通过比较两者,便可确定单台机组的最优检修时段及可检修区间。根据该发电厂商中各机组的预期经济损失ELoss值确定其规划检修顺序,在单台机组的弹性检修模型基础上,依次确定各机组的检修时段。在该策略下,各机组不再按传统的固定时间间隔进行检修,确保了其安全经济运行,体现了发电厂商的市场主体地位。最后,用一个简单算例说明了该策略的合理性与有效性。     

最近电压稳定临界点的两层规划模型和信赖域算法

考虑了负荷变化的不确定性,提出负荷分布范围的棱锥状模型。建立了求解最近电压稳定临界点的非线性二层规划模型,提出一种求解该问题的信赖域方法。该方法先计算已知负荷增长方向上的电压稳定临界点,然后建立只有上、下界约束的近似模型,基于信赖域方法的思想迭代搜索最近电压稳定临界点,求取临界点时考虑了发电机无功出力的限制。算例分析表明,该算法收敛速度快、鲁棒性好,全局寻优能力强,并可找出系统电压稳定的薄弱区域和母线。     

大型电力系统可靠性评估中的马尔可夫链蒙特卡洛方法

提出大型电力系统可靠性评估的一种新的蒙特卡洛模拟方法-马尔可夫链蒙特卡洛方法(Markov chain Monte Carlo, MCMC)。MCMC方法是一种特殊的蒙特卡洛方法,它将随机过程中的马尔可夫过程引入到蒙特卡洛模拟中,实现动态蒙特卡洛模拟。该方法通过重复抽样,建立一个平稳分布与系统概率分布相同的马尔可夫链,从而得到系统的状态样本。由于MCMC方法考虑了系统各个状态间的相互影响,相比于随机采样的蒙特卡洛方法所得到的独立样本序列,更准确模拟了电力系统运行实际情况。IEEE-RTS 24节点算例表明,该算法可快速收敛,节省计算时间,提高计算速度。同时,由于每条马尔可夫链均收敛于同一个分布,即所谓平稳分布,所以算法具有良好的稳定性。对西北330 kV电网的可靠性评估再次表明了该方法的正确性和有效性以及该方法用于大型电力系统的可靠性评估的优越性和潜力。     

我国发电系统可靠性指标研究

在对我国发电系统的可靠性进行全面评估的基础上,提出了发电系统最优可靠性指标的定义和计算方法,归纳出我国综合最优发电系统可靠性指标曲线,并推荐了可靠性指标。     

电力系统机组组合问题的系统进化算法

提出了一种适用于解决大规模电力系统机组组合问题的新型优化算法－－系统进化算法,与常规的优化算法相比该方法具有更强的适应性和鲁棒性,能处理高维数、非凸、离散、非一的实际系统化问题。系统进化的思想具有方法论的意义,根据实际问题的不同特征可以设计不同的系统进化算法。这种方法的提出可以为复杂系统的优化规划、运行决策提供新的途径。     

应用随机生产模拟的发电系统可靠性评估方法

鉴于发电系统可靠性计算是电力系统可靠性评估中最重要的环节,提出了进 行发电系统可靠性评估应同时考虑电力约束及电量约束的概念,论述了应用随机生产模拟评 估方法计算发电系统可靠性的必要性及其实现过程,对发电系统可靠性的指标选取进行了讨 论,介绍了发电系统可靠性软件包REGEN的功能、特点及设计思想,最后给出的某省实际系 统的算例,验证了此方法的必要性和有效性。